2024年高三化学专题复习 2023年高考试题分析与备考策略——化学工艺流程模块（共41张PPT）

(共41张PPT)
2023年高考试题分析与备考策略
——化学工艺流程模块
德州市教研骨干团队：吕法利 尹鸿秀
2023年9月
目录
二
一
工艺流程题高考试题分析
工艺流程题备考策略及建议
1
2
3
命题内容
命题角度
2023山东卷真题分析
一、工艺流程题高考试题分析
命题内容
01
01 命题内容
物质提纯、回收类
物质制备类
近几年高考中情景素材统计
菱锰矿、银锰精矿、氧化锰矿、盐湖卤水、粗镓、菱锌矿、氟磷灰石、铬铁矿、 黏土钒矿、 镍催化剂、硼镁矿、重晶石、天然锰矿
铬钒渣、钴酸锂（LiCoO2)、镍钴矿硫酸浸取液、铅蓄电池、有机物混合物、高钛炉渣、废铁屑、废铝片、废钒催化剂、废玻璃、废旧锂离子电池、废旧锌锰电池、粉煤灰、银铜合金废料
（考什么 ）
近几年高考高频化合物统计
1. 原料所含杂质离子及化合物类：
Ca2+、Fe2+/Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+
SiO2；Al2O3；FexOy；MgO；MnO2；CaO
2. 辅助试剂类：
碳粉、酸（H+）、碱（OH-）、碳酸盐（Na2CO3)、生石灰、硫化物（BaS、ZnS、FeS、MnS )、MnO2、H2O2；KMnO4；K2Cr2O7；H2C2O4；
（考什么 ）
01 命题内容
地区 情境创设 载体元素 涉及元素及物质 考点设计
原料预处理措施及目的 物质成分分析 方程式书写 化学实验操作、试剂选择及原因 常数/浓度相关计算 电化学相关 图像问题 生产条件的选择与优化 物质结构
甲卷 以硫酸钡为原料制备钛酸钡 Ba/Ti Ca/S/C √ √ √ √
乙卷 菱锰矿制备 锰酸锂 Mn/Li Si/Fe/Ni/Al/(Ba) √ √ √ √ √ √
新课标 铬钒渣中提取 铬和钒 Cr/V SiO2/Fe/Al √ √ √ √
山东 高镁卤水除镁制备碳酸锂 Li Mg2+/Na+/Cl-/SO42-/(Ca2+) √ √ √ √ √
北京 银锰精矿中提取银、锰 Ag/Mn Fe/Cl-/H+ √ √ √ √
辽宁 钴镍矿中镍、钴、镁回收 Ni/Co/Mg Fe/Mn √ √ √ √ √ √ √
湖南 粗镓制纯镓 Ga √ √ √ √
湖北 废弃锂电池中回收Li/Co Li/Co SiO2/Na+ √ √ √ √ √
2023年各地高考试题中关于化学工艺流程题目的考察——横向分析
01 命题内容
（考什么 ）
命题角度
02
原料无机矿物
核心化学反应
获取产品
分离提纯
化学试剂
原料预处理
反应条件的控制
工艺流程题的基本结构示意图
02 命题角度
预处理 真题出处及设问简述
粉碎 （研磨） 2020山东T16 （1）软锰矿预先粉碎的目的是___________。
2022 河北T15 （2）黄铁矿研细的目的是___________。
2021浙江T30 （1）将铬铁矿粉粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是_____。
作为原料处理方式或者浸取率 2023乙卷、2023辽宁卷、2022甲卷、
焙烧 （熔融） 2023 甲卷T26 （1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是______________。
2023新课标 T27 （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化成最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为______________。
2022 甲卷T26 （1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为______________。
2022北京卷T18 （1）白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为______________。
2021 山东T17 （1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是______。
2021乙卷T26 （1）“焙烧”中，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式____。
命题角度（一）——原料的预处理
溶浸 真题出处及设问简述
酸浸 2023甲卷T26 (4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是？
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______。
2023北京卷 T18 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2023辽宁卷T16 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2022山东卷T17 （1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，离子方程式为___________。
碱浸 2020 III卷T26 油脂加氢镍催化剂
（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。
盐浸 2022乙卷T26 （1）在”脱硫“中PbSO4转化反应的离子方程式为_________。
命题角度（一）——原料的预处理
氧化还原反应： ①判断产物 ②三个守恒
非氧化还原反应： ①物质性质 ②元素守恒
关注箭头的指向：
箭头指入———反应物
箭头指出———生成物
箭头回指———循环物
命题角度（二）——核心化学反应书写
方程式 2023年真题出处及设问简述
方程式书写（氧化还原反应、电解反应式、电离、水解方程式） 2023甲卷T26 (2)“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2023新课标T8 (6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为 。
2023山东卷T17 (1)常温下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-，该水解反应的离子方程式为 ，
2023北京卷T18 (2)将“浸银”反应的离子方程式补充完整： 。
(3)该步反应的离子方程式有 。
2023湖北卷T16 (2)烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
(4)“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
2023辽宁卷T16 (3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为 ，该反应的离子方程式为
2023湖南卷T15 (1)操作(a)中，反应的离子方程式是
（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的
离子方程式为_________________________________________________。
将铬钒渣中的Cr元素经处理得到的Cr2O72-
作为还原反应的还原剂
目标产物
得到Cr3+，通过调节pH得到Cr(OH)3
真题示例
2Cr2O72-+3S2O52-=4Cr3++6SO42-+5H2O
（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
(6)缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是________________________________。
箭头指入—反应物
箭头指入—反应物
箭头指出—生成物
目标产物
时间 试卷 杂质 除杂方法 时间 试卷 杂质元素 除杂方法
2023 甲卷 碳粉、Ca 过滤、水浸 2021 甲卷 Ag、Fe 氧化还原、过来
乙卷 Fe、Ni、Al 氧化-调pH/沉淀 乙卷 Si、Al、Mg、Ca、Fe 焙烧－水浸、调pH
新课标 SiO2、Al、Fe、P、V 焙烧－水浸、沉淀、调pH 湖南 Si、Al、Fe、Ca、F 气化法、焙烧－水浸、沉淀剂、调pH－絮凝剂
山东 Na+、Mg2+、Cl-、SO42- 、硼酸根 煅烧－水浸、过滤、沉淀、浓缩结晶 河北 Fe、Mg、Al 沉淀法
北京 Ag2S、MnS、FeS2 沉淀、过滤 山东 Fe、Al、Si 熔融－水浸、调pH（↓）
2022 甲卷 SiO2、Ca、Mg、Fe、CuSi、Fe 氧化-调pH、沉淀、过滤 2020 Ⅰ K、Mg、Al、Si、Fe 酸浸除杂，过滤滤液除杂、
调pH（↑）、调pH（↓）
乙卷 Ba、Fe、Al 氧化-调pH、沉淀（转化）
Ⅲ Al、Fe 调pH（↑）
山东 SiO2等 酸解、过滤、沉淀、 山东 Fe、Al、S 氧化、调pH（↑）
命题角度（三）——净化除杂
成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的控制、 原料、 能量的循环利用。
效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择。
环保意识：绿色化学：无污染、无腐蚀、 “三废”(废气、废渣、废水)的处理。
命题角度（四）——生产实际：三个意识
2023山东卷真题分析
03
（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42- 、 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
真题示例
预处理
原料
原料：主要含有Na+/Li+/Cl-/SO42-和硼酸根等
核心化学反应及分离提纯
两段除镁
稀盐酸
目标产物
离子方程式书写
2023
山东卷
考点1
考点8
考点7
考点5
考点2
物质成分分析
图像问题-化合物溶解度曲线
Ka-pH计算
2023山东卷考点汇总
考点4
实验操作目的
考点6
实验试剂选择
Ksp-离子浓度计算
实验操作顺序
考点3
二
一
工艺流程题备考策略及建议
1
2
3
4
构建工艺流程题的结构模型
构建工艺流程题的思维模型
构建工艺流程题的知识体系
构建工艺流程题的答题模板
5
二、工艺流程题复习策略——建模
高考真题、模考强化训练
构建工艺流程题的结构模型
01
题 头：介绍该工艺生产的原材料（杂质）、目的（目标产品）。
题 干：用框图形式将操作或物质转化或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。
题尾：根据流程中涉及到的化学知识设问。
试题结构
原料
预处理
核心化
学反应
获取产品
分离提纯
原料的预处理
反应条件的控制
(1) 氧化/还原
(2) pH值的调节
(3) 温度的控制
(4) 防氧化
(5) 防水解
(6) 防分解
(1) 过滤(冷却/趁热)
(2) 萃取/分液
(3) 反萃取
(4) 蒸馏
(5) 离子交换
产物的循环利用
(4) 碱洗,酸浸,碱浸
(1) 粉碎,研磨
(3) 煅烧,灼烧,焙烧
(5) 浸出率的提高
(2) 搅拌
原料
(1)自然资源开发利用
(3)物质的制备和净化
(2)废弃资源回收利用
(1) 水洗,酸洗,醇洗
热水洗,冷水洗
(4) 防氧化 防水解
防分解 防倒吸
(5)转化率/产率计算
(2) 蒸发结晶,冷却结
晶, 重结晶
(3) 盐析 渗析 升华
结构模型
构建工艺流程题的思维模型
02
(1) 审题头（①抓化工生产的目的；②抓原料、杂质、产品的成分。）
(2) 析流程（ 抓三条思维主线）
(3) 重设问(带着设问针对性地看流程图）
（结合信息：题干信息、补充信息、设问信息）
思维模型
①元素转化线（跟踪每种元素走向）
三条思维主线
②价态转变线（确定所加试剂作用）
③实验操作线（确定除杂分离方法）
思维建模
构建工艺流程题的知识体系
03
工业流程
物质转化与应用
物质结构
与性质
反应变
化及规律
化学语言
与概念
典型无机物的性质、及其转化关系
物质结构和
性质之间的关系
元素的递变规律
焙烧方程式、氧化还原方程式、离子反应方程式的书写等
特别：抓守恒写方程
实验基本操作，实验步骤分析、绿色化学思想的体现（排放物的无害处理）、物质的检验、分离、提纯（除杂净化方法），实验数据的处理与分析等
实验原理
与方法
考点几乎包罗高中所有主干知识
图数信息（如Ksp的应用），条件选择与控制，结合氧化还原理论，四大平衡理论，电化学理论等考查，判断流程中残渣或废液的成分
知识体系
构建工艺流程题的答题策略
04
1
2
3
4
答题策略
构建工艺流程题的答题策略
（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42- 、 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
（1）把握主干：卤水中纯化出Li+，经沉锂得到Li2CO3
真题示例
快速浏览，整体分析——把握主干
（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42- 、 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
真题示例
脱硼：除去卤水中的硼酸根；
浓缩结晶：将卤水中的溶质富集，得到LiCl/NaCl/MgSO4/Li2SO4/Na2SO4/MgCl2的水合物；
煅烧：将MgCl2的水合物转化为MgO和HCl，HCl气体可以回收再利用；
水浸：除去MgO和少量Mg(OH)2，达到第一次除Mg的目的；
精制I：加入生石灰生成Ca(OH)2，进一步沉淀Mg2+二次除Mg； 精制II：加入纯碱除Ca2+;
操作X：加酸除过量的OH-和CO32-； 浓缩：除去NaCl杂质； 沉锂：生成Li2CO3
（2）理顺流程：
瞻前顾后，整合信息——理顺流程
真题示例
Ka与pH计算
独立设问，找准关键——直接作答
物质成分分析
高频考点
实验操作顺序
实验试剂的选择
实验操作目的
以线设问，回归流程——局部剖析
高考真题、模考强化训练
05
（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
真题示例
Na2CrO4、钒的含氧酸盐、NaAlO2、Na2SiO3、Na3PO4、Fe2O3、SiO2
预处理
Fe2O3、SiO2
Al(OH)3
分离钒，将pH调到1.8左右，Cr元素以Cr2O72-形式存在于溶液中
Cr2O72-被S2O52-还原为Cr3+，调pH后转化为Cr(OH)3
核心化学反应及分离提纯
目标产物
原料
（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42- 、 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
真题示例
预处理
原料
原料：主要含有Na+/Li+/Cl-/SO42-和硼酸根等
核心化学反应及分离提纯
两段除镁
稀盐酸
目标产物
化学工艺流程题是将元素化合物知识和化学实验基础知识以真实的工业流程为载体来进行综合考查，取代了传统的无机框图题，试题知识融合,灵活性大，思维空间大。虽然这类一题型难度较大，但也不是不可战胜。只要掌握了它的特点和解题策略就会轻松自如。做题的时候要静下心来，认真审题，讲究策略，各个击破。
总 结
谢谢大家！